KR930007530B1 - 이미지 센서 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

이미지 센서

제1도는 종래의 밀착형 이미지센서의 구성을 개략적으로 도시한 구성단면도.

제2도는 제1도의 일부구성요소들의 배선을 도시한 배선도.

제3도는 본 발명에 의한 밀착형 이미지센서의 구성을 도시한 구성단면도.

제4도는 제3도의 화소부의 구성을 도시한 구성평면도.

제5도는 제3도의 화소부의 구성을 도시한 구성단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유리기판 2, 5 : 차광전극

3 : 비정질실리콘층 4 : 투명전극

6 : 원고 7 : 광원

8 : 창 9 : 롤러

10 : 수동층 11 : 보호박판유리

본 발명은 박막형 수광소자에 관한 것으로, 특히 팩시밀리, 광학식문자판독기(Optical Character Reader ; OCR) 및 디지탈복사기(digital copy machine)등의 화상처리장치등에 사용하기 위한 박막형 일차원 이미지센서에 관한 것이다.

종래의 일차원 이미지센서는 제1도 및 제2도에 도시된 바와같이, 화소부를 이루고 있는 차광전극(2), 비정질실리콘층(3) 및 투명전극(4)으로 구성된 다이오드부와 광의 입사를 위한 창(8)(window)의 배선을 고려하여 상기 차광전극(2), 비정질실리콘층(3) 및 투명전극(4)의 배열을 일열로 늘어서게 하고 있으며, 그들이 배선은 창(8)을 중심으로 양쪽으로 형성하도록 구성한다. 이렇게 구성된 종래의 1차원 이미지센서는 해상력을 향상시키기 위하여 화소의 크기를 작게할 것을 요구하게 되었다. 그러나, 화소의 크기를 작게할수록 신호세기가 작아져 신호대잡음비(S/N비)가 감소하는 경향이 있으며 미세패턴 형성에 기인하여 수율(yield)이 낮아지는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 완전 밀착형 이미지센서에서 광입사를 위한 창의 양편에 화소부를 일정간격을 두고 서로 어긋나게 배열함으로써 고해상도의 독취를 가능하게 할뿐만 아니라 동일 화소의 크기로 2배의 고해상도를 실현할 수 있으며, S/N비를 저하시키지 않고 신호를 독취할 수 있는 이미지센서를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유리기판상에 복수개의 화소부를 갖고 있으며, 광원으로부터의 광을 입사시키기 위한 창이 화소부들의 사이에 존재하고, 상기 유리기판과 대향하는 위치에 원고 및 로울러가 접촉하도록 하기 위한 보호박판유리 사이에 수동층(passivation layer)이 형성되어 있는 1차원 밀착형 이미지센서에 있어서, 상기 각 화소부는 차광전극, 비정질시리콘층 및 투명전극으로 구성한 광다이오드로 이루어지고, 상기 창을 중심으로 하여 그 양편에 주주사선방향으로 각 화소간에 일정간격을 두고 각 1열씩 배열되며 부주사선방향으로 상기 일정간격만큼 서로 어긋나게 배열되어 있음을 특징으로 하는 이미지센서를 제공하고 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 기술한다. 제3도는 본 발명에 의한 밀착형 이미지센서의 구성을 도시한 구성단면도로서, 제1도에 도시한 종래의 밀착형 이미지센서의 구성과 대략 동일한 구성을 갖고 있다.

즉, 본 발명의 밀착형 이미지센서는 유리가판(1)상에 화소부를 이루고 있는 차광전극(2), 비정질실리콘층(3) 및 투명전극(4)으로 구성된 광다이오드를 형성하고 있고 이들 배선을 고려하고 광원(7)으로부터의 광의 입사를 위하여 창(8)을 형성하고 있으며, 상기 유리기판과 대향하는 위치에 원고(6) 및 로울러(9)가 접촉하도록 하기 위한 보호박판유리(11)로 구성되어 있으며, 상기 유리기판(1)과 보호박판유리(11) 사이에 수동층(10)이 채워져 있다.

제3도에 의하면, 본 발명에 의한 밀착형 이미지센서는 렌즈가 없이 동작하도록 구성되고 광원(7)으로부터 나온 빛은 이미지센서의 창(8)을 통해 원고(6)에 닿은 후 반사되어 화소부를 형성하고 있는 비정질실리콘 광다이오드로 입사된다. 비정질실리콘 광다이오드로 이루어진 화소부는 제4도에 도시한 바와같이, 화소들간의 분리에 따른 공백을 다른 배열의 다른 화소가 보상해 주도록 서로 어긋나게 배열되어 있다.

즉, 제4도에 의하면 화소부의 구성은 창(8)을 중심으로 양쪽에 배열하고 있으며, 주주사선방향의 화소간의 거리 d는 양쪽 화소 모두 같으며 화소의 면적 또한 동일하다. 창(8)의 구성은 기본적으로 비정질실리콘층인 a-Si : H막으로 형성되며 다이오드의 하부전극은 차광전극(2)으로 또한 구성되어 있다. 또한, 화소와 화소간의 분리영역을 보상하고, 고해상도의 독취를 가능하게 하기 위하여 창(8)의 양쪽 화소는 상호 어긋난 배열을 특징으로 한다.

또한, 제3도에 도시한 바와같이, 부주사선 방향의 두 화소가 원고(6)로부터 반사된 광을 동시에 받음으로써 고해상도를 실현하는 것이 가능함을 보여주고 있다.

한편, 제4도에 의하면 광다이오드로 구성된 이미지센서의 독취방법은 통상적인 축적형 방법으로 행해질 수 있다. 즉, 공통전극을 통해 다이오드에 역바이어스가 가해져서 축적된 전하를 투명전극(4)을 통해 들어온 광신호에 비례해서 축적전하를 방전시킨다. 방전된 다이오드로 다시 전하를 축적시킬때 흐르는 전류를 검지하여 화상의 신호로 사용한다. 제4도와 같이 구성된 화소는 창(8)을 중심으로 배선이 모두 한방향으로 이루어져 있으므로 독취회로는 창(8)을 중심으로 각각 독립적으로 구성된다. 상기와 같은 방법으로 각각 독립적으로 구성된 독취회로에 의해 얽혀진 화상신호는 도면에는 도시되어 있지 않은 화상신호처리회로에 의해 합성되어 전체신호를 형성한다. 이때 화상신호의 합성순서는 제4도에 도시된 바와같이 형성된 화소의 배열에 따라 주주사선 방향으로 행해지도록 시프트레지스터의 펄스위상을 조성하여서 이루어지도록 구성할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 이미지센서는 제4도 및 제5도에 도시한 것처럼, 비정질실리콘막으로 창(8)을 구성할 때 원고에 반사되지 않고 직접 창(8)으로 입사된 광에 의하여 신호가 형성되지 않도록 하부전극을 차광전극(2)으로 구성하고 있다. 더욱이, 제5도에 의하면, 창(8)을 중심으로 한 다이오드의 구성이 나타나 있으며, 비정질실리콘층인 a-Si : H막이 차광전극(2) 및 투명전극(4)보다 넓은 면적을 갖는 것을 특징으로 한다.

이상으로 상술한 바와같이, 본 발명에 의한 이미지센서는 다이오드의 양전극을 모두 창의 양쪽으로 이끌어냄으로써 동일화소의 크기로 2배의 고해상도를 실현할 수 있으며 S/N비를 저하시키지 않고 신호를 독취할 수 있다. 또한, 화소수의 증가에 따른 독취속도의 지연을 방지하기 위해 병렬독취방법을 실현하며, 창의 양편의 화소는 병렬독취방법을 통해 신호처리회로에 연결되어 GIV팩시밀리용 밀착형이미지센서로 사용될 수 있다.

또한, 제조법에 있어서도 기존의 기술을 그대로 응용하여 뛰어난 성능을 갖는 이미지센서를 제조할 수 있다.

Claims (5)

1. 유리기판상에 복수개의 화소부를 갖고 있으며, 광원으로부터의 광을 입사시키기 위한 창이 화소부들의 사이에 존재하고, 상기 유리기판과 대향하는 위치에 원고 및 로울러가 접촉하도록 하기 위한 보호박판유리가 있으며, 상기 유리기판과 상기 보호박판유리 사이에 수동층이 형성되어 있는 1차원밀착형 이미지센서에 있어서, 상기 각 화소부는 차광전극, 비정질실리콘층 및 투명전극으로 구성한 광다이오드로 이루어지고, 상기 창을 중심으로 하여 그 창의 양편에 주주사선방향으로 각 화소간에 일정간격을 두고 각 1열씩 배열되며 부주사선방향으로 상기 일정간격만큼 어긋난 화소배열을 형성함을 특징으로 하는 이미지센서.
2. 제1항에 있어서, 상기 각 화소부를 구성하는 비정질실리콘층은 차광전극 및 투명전극보다 넓은 면적을 가짐으로써 상기 양전극의 단락을 방지하며, 상기 양전극의 리드선은 창을 중심으로 서로 반대편의 한쪽 방향으로 이끌어내어 배선함을 특징으로 하는 이미지센서.
3. 제1항에 있어서, 상기 창을 중심으로 하여 양쪽으로 배열된 화소배열의 화소신호들은 병열독취방법을 선택하여 각각 독립적으로 독취한 후 신호처리회로를 통하여 합성됨을 특징으로 하는 이미지센서.
4. 제1항에 있어서, 상기 창은 비정질실리콘으로 이루어짐을 특징으로 하는 이미지센서.
5. 제1항에 있어서, 상기 각 화소부는 개별전극을 차광전극으로 사용하고, 공통전극으로 투명전극을 사용하며, 비정질실리콘층을 분리되지 않음을 특징으로 하는 이미지센서.

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